EP0431206B1 - Connecteur à blindage de mise à la terre et procédé - Google Patents

Connecteur à blindage de mise à la terre et procédé Download PDF

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EP0431206B1
EP0431206B1 EP89122401A EP89122401A EP0431206B1 EP 0431206 B1 EP0431206 B1 EP 0431206B1 EP 89122401 A EP89122401 A EP 89122401A EP 89122401 A EP89122401 A EP 89122401A EP 0431206 B1 EP0431206 B1 EP 0431206B1
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grounding
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shield
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Robert C. Twomey
Jan A. Kilsdonk
Lawrence Schwartz
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McDonnell Douglas Corp
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McDonnell Douglas Corp
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6592—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a shielded cable
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6596—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a metal grounding panel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49174—Assembling terminal to elongated conductor

Definitions

  • Shielding a permanent section of line can be accomplished in a cost effective manner during the manufacturing operation.
  • it may be mechanically convenient to break the grounding shield to facilitate connection and reintroduce the shield on the other side of the connector. This produces a gap in the shields covering of the wire bundle, and thus degrades the ground shield's electrical effectiveness.
  • the wire grounding hardware will usually consist of grounding studs such as a screw, nut and washer, which must be mounted on an adequately conductive surface.
  • the grounding wire is terminated in lugs with a round hole , which must be placed over the ground stud screw and held in place using the nut and washer. Assembly requires larger working space and good dexterity.
  • the ground shield is grounded to the support structure, which in aerospace applications is typically an airframe.
  • the length of the connection from the ground shield interrupt to the airframe, also known as the pigtail, is an important consideration. Long pigtails and poorly chosen grounding points can seriously degrade the ground shielding to the point of negating the usefulness of the ground shield.
  • grounding device including grounding block means having at least one grounding contact cavity about its periphery for accepting a grounding shield connection; connector means connected to said block means for electrically joining with said block means and having at least one signal contact cavity; grounding contact means within said grounding contact cavity for accepting a conductively grounded potential signal contact means within said signal contact cavity, for accepting a conductively non-grounded potential, said device being characterized in that said grounding block includes only ground contacts and defines an open area receiving at least one raised face signal contact area of said connector.
  • grounding device comprising: grounding block means, having at least one grounding contact cavity about its periphery, for accepting a grounding shield connection; connector means, connected to the block means for electrically joining with the block means, and having at least one signal contact cavity; grounding contact means, within the grounding contact cavity, for accepting a conductively grounded potential; signal contact means within the signal contact cavity, for accepting a conductively non-grounded , potential.
  • the present device and method for grounding of this invention provides a proper grounding termination for a wide variety of grounding.
  • the device and method disclosed herein can be utilized and fully implemented in wire termination hardware of many types.
  • the device and method of the present invention holds the pigtail to the minimum necessary to allow for the proper grounding connection and, indeed, facilitates the availability of that shorter length. In most cases, the use of the invention will allow limitation of the pigtail to no longer than the length of the unshielded main connector through the connector.
  • the device and method of the present invention also facilitates wire bundle assembly, of which the shielded wire is a part, to flex more freely about the rear area of the connector.
  • the wire bundle can be moved with the connector for ease of assembly, installation and repair because it is now free of the grounding connection to a fixed ground frame surface.
  • An important practical aspect of the invention is use of commonly available electrical disconnect devices and tooling usually identical to those used to terminate the wires in the connector. Aside from the basic shield grounding plate assembly of the invention, no new parts, tools or training methods are required to implement the apparatus and method of the present invention. Therefore, the resulting system will be user friendly and electromechanically effective. The use of the present invention will result in materials and labor savings and offer greater utility to the electrical connector environment.
  • FIG. 1 an isometric view of the mating parts of a typical connector utilizable in implementing the present invention is shown.
  • a shield grounding block 101 is shown in elevated position.
  • Mounting holes 103 are provided for the attachment of shield grounding block 101.
  • Isometrically above shield grounding block 101 is a connector 105.
  • shield grounding block 101 For the attachment of shield grounding block 101 to connector 105, shield grounding block 101 is provided with a grounding plate and insert retainer 107. Further, shield grounding block 101 has a grounding contact cavity 109. Connector 105 has a power contact insert 111. Connector 105 has a threaded hole 113 to anchor the shield grounding block 101. A grounding aperture 115 is provided on connector 105 to enable the grounding potential to be accepted by connector 105. Also on connector 105 is located a signal contact cavity 117.
  • FIG. 2 an isometric view of a shield grounding block connected to a typical connector as was illustrated in FIG. 1 is shown.
  • a typical mounting screw 119 is inserted through a typical lock washer 121.
  • a multiplicity of these are used to shield grounding block 101 to connector 105 at various points about their periphery.
  • FIG. 3 a side view of a shielded wire approaching the electrical connector of FIGS. 1 and 2 illustrating the method of grounding attachment is shown.
  • a shielded wire 123 extends from a point outside of FIG. 3, downward.
  • Shielded wire 123 can have any type of shielding, but will normally have a braided shielding as is illustrated.
  • a shield crimp termination 125 is illustrated on shielded wire 123 at the point of shielding termination. Electrically attached to crimp termination 125 is a grounding conductor 127.
  • Grounding conductor 127 will typically have an insulated section 129.
  • Grounding conductor 127 typically terminates in a crimp end 131 of a socket contact 133.
  • signal wire 135 The conductor which is shielded up to shield crimp termination 125 will be referred to as signal wire 135, although this line need not necessarily carry a signal.
  • Signal wire 135 also terminates in a crimp end 131 of a pin contact 149.
  • pin contact 149 Upon installation, pin contact 149 will extend through a connector insert 137. This condition is illustrated in the right half of FIG. 3. Pin contact 149 is illustrated as well within connector insert 137.
  • a retainer bushing 139 is shown below and parallel to socket contact 133.
  • a retainer clip 141 is shown below retainer bushing 139.
  • a grounding pin is shown below retainer bushing 139.
  • pin contact is shown inserted into retainer bushing 139 and held in place by retainer clip 141.
  • FIG. 4 an isometric view of a typical wire bundle connected to the typical connector of FIG. 1 is shown.
  • An avionic rack section 145 is shown as a point of reference.
  • To the avionic rack section 145 is attached connector 105 to which is attached the shield grounding block 101 shown in FIGS. 1-3.
  • Shield grounding block 101 extends through a cut-out portion 147 of avionic rack 145.
  • a typical cable harness 151 is shown entering the perspective of FIG. 4 from the upper left hand corner. This harness 151 contains many wires, among which are several shielded wires 123.
  • FIG. 4 illustrates the grounding connection of three shielded wires 123. Note that the shield grounding pigtail 129 of each shielded wire 123 is connected to a point about the periphery of shield grounding block 101, while the signal wire 135 is connected nearer the center, through one of the connector inserts 137. Shield grounding block 101 is held in place on avionic rack section 145 by a pair of connector mounting holes 153 located at the top and bottom of avionic rack section 145.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Claims (11)

  1. Dispositif de mise à la terre comportant :
       un moyen (101) formant un bloc de mise à la terre, qui possède au moins une cavité (109) de contact de mise à la terre sur sa périphérie, de façon à recevoir une connexion formant un blindage de mise à la terre ;
       un moyen connecteur (205) connecté audit moyen formant un bloc (101) de façon à être électriquement réuni audit moyen formant un bloc (101) et comportant au moins une cavité (117) de contact pour les signaux ;
       un moyen formant un contact de mise à la terre, placé à l'intérieur de ladite cavité de contact de mise à la terre (109), afin de recevoir un potentiel réalisant une mise à la terre par conduction ;
       un moyen formant un contact pour les signaux, placé à l'intérieur de ladite cavité de contact pour les signaux (117), afin de recevoir un potentiel ne réalisant pas de mise à la terre par conduction, ledit dispositif étant caractérisé en ce que :
       ledit bloc de mise à la terre (101) ne comporte que des contacts de mise à la terre et définit une aire ouverte recevant au moins une aire de contact pour les signaux (111, 117), à face relevée, dudit connecteur.
  2. Dispositif de mise à la terre selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que ledit moyen formant un bloc de mise à la terre (101) comporte un bloc de mise à la terre de blindage qui possède des parois épaisses sensiblement rectangulaires, lesdites parois définissant au moins une dite aire ouverte, ladite aire ouverte traversant complètement ledit dispositif de mise à la terre, ledit moyen formant un contact de mise à la terre étant disposé à l'intérieur desdites parois et s'étendant de façon générale dans lesdites parois suivant un trajet qui est coaxial à l'axe de ladite aire ouverte.
  3. Dispositif de mise à la terre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en outre en ce que chacune desdites aires de contact pour les signaux (111, 117) possède au moins un moyen formant un contact pour les signaux.
  4. Dispositif de mise à la terre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en outre en ce que ledit moyen formant un contact de mise à la terre comporte en outre :
       une traversée isolante de retenue de forme annulaire (139), possédant une première extrémité ouverte, une deuxième extrémité ouverte et une surface interne, qui est disposée dans ladite paroi dudit bloc de mise à la terre de blindage et est coaxiale à l'axe de ladite aire ouverte ;
       une broche de mise à la terre (143) qui possède une extrémité de base et une extrémité arrondie allongée, et qui est coaxiale à ladite traversée isolante de retenue (139), ladite extrémité arrondie allongée étant placée à l'intérieur et étant radialement équidistante de la surface interne de ladite traversée isolante de retenue de forme annulaire (139) ; et
       un élément de retenue (141) de forme sensiblement annulaire, qui possède une paroi interne, une paroi externe, une première extrémité ouverte, une deuxième extrémité ouverte, et qui possède une multiplicité de parties saillantes partant d'un point de la paroi dudit élément de retenue (141), qui est plus proche de la première extrémité ouverte, et allant jusqu'à un point de terminaison situé radialement à l'intérieur par rapport à ladite paroi interne, qui est plus proche de ladite deuxième extrémité dudit élément de retenue.
  5. Ensemble de blindage de mise à la terre, comportant le dispositif de blindage de mise à la terre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et, de plus :
       au moins un conducteur pour les signaux qui s'étend en direction dudit bloc de mise à la terre de blindage (101) ;
       un conducteur de mise à la terre qui entoure sensiblement ledit conducteur pour les signaux ;
       une structure (125) de terminaison de conducteur de mise à la terre qui est électriquement connectée audit conducteur de mise à la terre (127) ;
       un conducteur de mise à la terre en queue de cochon qui est électriquement connecté à ladite structure (125) d'une terminaison de conducteur de mise à la terre ;
       un contact formant une fiche femelle de mise à la terre (133) possédant une extrémité sertie (131) et une extrémité annulaire ouverte, ainsi qu'une portée radiale relevée plus proche du centre axial, ledit contact qui forme une fiche femelle de mise à la terre (133) étant connecté audit conducteur de mise à la terre en queue de cochon (129) au niveau de ladite extrémité sertie (131), ledit contact qui forme une fiche femelle de mise à la terre (133) pouvant être assujetti à l'intérieur dudit élément de retenue (141) et de ladite traversée isolante de retenue (139), et ladite extrémité annulaire ouverte pouvant être assujettie sur ladite extrémité arrondie allongée de ladite broche de mise à la terre (143), les points de terminaison de ladite multiplicité de parties saillantes dudit élément de retenue étant en contact mécanique de retenue avec ladite portée radiale relevée ; et
       un contact (149) formant une broche pour signaux, qui possède une extrémité sertie (131) et une extrémité cylindrique fermée, ainsi qu'une portée radiale relevée plus proche du centre axial, ledit contact qui forme une broche pour les signaux (149) étant connecté audit conducteur de signaux (135) au niveau de ladite extrémité sertie (131), ladite fiche pour les signaux pouvant être assujettie à l'intérieur dudit moyen de contact pour les signaux.
  6. Ensemble de blindage de mise à la terre selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce que ledit contact formant une broche pour les signaux (149) est inséré de façon conductrice dans ledit moyen formant un contact pour les signaux, et en ce que ledit contact formant une fiche femelle de mise à la terre (133) est inséré de façon conductrice à l'intérieur dudit moyen formant un contact de mise à la terre.
  7. Ensemble de blindage de mise à la terre selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en outre en ce que ledit moyen formant un contact pour les signaux (149) comporte une cavité de contact pour les signaux qui peut être accouplée, en contact électrique, avec ledit contact formant une broche pour les signaux.
  8. Ensemble de blindage de mise à la terre selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en outre en ce que ledit conducteur (105) possède au moins une ouverture destinée à assurer le montage sur une structure de support sensiblement plane.
  9. Ensemble de blindage de mise à la terre selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en outre en ce que ledit connecteur (105) possède deux aires (117) de contact pour les signaux à face relevée sensiblement plane afin de faciliter la transmission de données et une aire (111) de contact pour les signaux à face relevée sensiblement plane afin de faciliter la transmission de la puissance électrique d'alimentation.
  10. Procédé permettant de réaliser un blindage de mise à la terre en un point de jonction à l'aide des opérations suivantes :
       former une terminaison sertie de blindage (125) au voisinage de l'extrémité d'un fil blindé (123) comportant un conducteur de signaux (135) et un blindage pouvant être mis à la terre (127), ladite terminaison sertie (125) étant en contact électrique avec ledit blindage pouvant être mis à la terre (127) sur ledit fil blindé (123) ;
       connecter électriquement une extrémité d'un fil en queue de cochon de mise à la terre (129) à ladite terminaison sertie de blindage (125) et l'autre extrémité dudit fil en queue de cochon de mise à la terre (129) à l'extrémité sertie (131) d'un contact formant une fiche femelle (133) ;
       connecter électriquement l'extrémité dudit conducteur pour les signaux (135) à un contact formant une broche (149) ;
       insérer ledit contact formant une fiche femelle (133) dans l'une des cavités de contact de mise à la terre périphériques d'un bloc de mise à la terre de blindage (101) ;
       accoupler ledit bloc de mise à la terre de blindage (101) avec un connecteur (105) afin de réaliser un contact électrique conduisant dudit conducteur de signaux (135) et dudit blindage pouvant être mis à la terre audit connecteur (105), où ledit bloc de mise à la terre (101) ne comporte que des contacts de mise à la terre et définit une aire ouverte recevant au moins une aire de contact pour les signaux, à face relevée, (110, 117) dudit connecteur ; et
       insérer ledit contact formant une broche (149) dans une cavité de contact pour les signaux (117) dudit connecteur (105).
  11. Procédé permettant de réaliser un blindage de mise à la terre en un point de jonction selon la revendication 10, caractérisé en outre par l'opération qui consiste à mettre à la terre le potentiel de mise à la terre venant dudit connecteur (105).
EP89122401A 1988-09-19 1989-12-05 Connecteur à blindage de mise à la terre et procédé Expired - Lifetime EP0431206B1 (fr)

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DE1989623558 DE68923558T2 (de) 1989-12-05 1989-12-05 Erdungssteckverbinder und Verfahren.

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US07/246,084 US4906199A (en) 1988-09-19 1988-09-19 Shield grounding connector and method

Publications (2)

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EP0431206A1 EP0431206A1 (fr) 1991-06-12
EP0431206B1 true EP0431206B1 (fr) 1995-07-19

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